一種生物降解脂肪族-芳香族共聚酯及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物降解脂肪族-芳香族共聚酯及其應(yīng)用，所述生物降解脂肪族-芳香族共聚酯包括如下組分：組分1：由45~60mol%芳香族二酸殘基A1與二羥基化合物殘基B組成的芳香族聚酯單元；組分2：由37~54.7mol%線性脂肪族二酸殘基A2與二羥基化合物殘基B組成的線性脂肪族聚酯單元；組分3：由0.3~3mol%含烷基側(cè)鏈脂肪族二酸殘基A3與二羥基化合物殘基B組成的含烷基側(cè)鏈脂肪族聚酯單元；本發(fā)明的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯中由于含有烷基側(cè)鏈脂肪族聚酯單元，使得制成的薄膜的屈服強(qiáng)度得到提高，有利于提高農(nóng)用地膜耐受作物和雜草的穿刺性能，減小破孔現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率；氧氣透過率提高，水蒸氣透過率降低，制成的薄膜用作農(nóng)用地膜時(shí)具有更好的保溫、保濕作用。
【專利說明】一種生物降解脂肪族-芳香族共聚酯及其應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于聚酯【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種含烷基側(cè)鏈的生物降解脂肪族-芳香族 共聚酯及其在農(nóng)業(yè)地膜行業(yè)中的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的地膜大多數(shù)是合成聚合物，如聚乙烯（PE)、聚氯乙烯 (PVC)等。使用這些地膜材料給農(nóng)業(yè)帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也給環(huán)境造成了嚴(yán)重的 白色污染。這些材料在自然環(huán)境中會(huì)長期穩(wěn)定存在，大量殘留在土地中的地膜碎片破壞土 壤結(jié)構(gòu)，使土壤硬化，阻礙作物從土壤中吸收水和肥料，長期使用會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。另外， 從田間回收地膜工作量大、成本高，并且很難將地膜完全回收。因此，經(jīng)長時(shí)間累積，地膜殘 片會(huì)極大降低土壤的質(zhì)量。
[0003] 生物降解聚酯能夠在田間的自然環(huán)境中，通過水和微生物的作用，在幾個(gè)月至 數(shù)年左右時(shí)間內(nèi)能夠完全降解，且最終產(chǎn)物為水和二氧化碳，是制作地膜的理想材料。 CN1071342C公開了對苯二甲酸、己二酸、含磺酸基團(tuán)二元酸與二醇共聚得到的生物降 解共聚酯，其具有良好的生物降解能力，但是用做地膜材料時(shí)，在作物及雜草作用下，容 易出現(xiàn)破孔等問題，導(dǎo)致保溫、保濕效果不理想，從而限制了生物降解聚酯地膜的應(yīng)用。 CN102344556公開了一種可生物降解支化芳香族聚酯-脂肪族聚酯多嵌段共聚物，其通過 分別合成羥基封端的芳香族聚酯預(yù)聚物、羥基封端的脂肪族聚酯預(yù)聚物和羥基封端的直鏈 脂肪族聚酯預(yù)聚物，然后通過擴(kuò)鏈的方式制備可生物降解支化芳香族聚酯-脂肪族聚酯多 嵌段共聚物。該共聚物需要分別合成三種預(yù)聚物，制備步驟繁瑣，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。且該 共聚酯為嵌段結(jié)構(gòu)，制成的薄膜耐撕裂強(qiáng)度較低，在實(shí)際使用時(shí)，出現(xiàn)破孔后容易出現(xiàn)大面 積的薄膜破裂，從而限制了其在農(nóng)用地膜行業(yè)中的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種生物降解 脂肪族-芳香族共聚酯。
[0005] 本發(fā)明另一目的在于提供上述生物降解脂肪族-芳香族共聚酯在農(nóng)用地膜行業(yè) 中的應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)： 一種生物降解脂肪族-芳香族共聚酯，包括如下組分： 組分1 :由45~60mol%芳香族二酸殘基Al與二羥基化合物殘基B組成的芳香族聚酯單 元； 組分2 :由37~54. 7mol%線性脂肪族二酸殘基A2與二羥基化合物殘基B組成的線性脂 肪族聚酯單元； 組分3 :由0. 3~3mol%含烷基側(cè)鏈脂肪族二酸殘基A3與二羥基化合物殘基B組成的含 烷基側(cè)鏈脂肪族聚酯單元。
[0007] 所述含烷基側(cè)鏈脂肪族二酸殘基A3具有如下結(jié)構(gòu)：

【權(quán)利要求】
1. 一種生物降解脂肪族-芳香族共聚酯，其特征在于，包括如下組分： 組分1 :由45~60mol%芳香族二酸殘基Al與二羥基化合物殘基B組成的芳香族聚酯單 元； 組分2 :由37~54. 7mol%線性脂肪族二酸殘基A2與二羥基化合物殘基B組成的線性脂 肪族聚酯單元； 組分3 :由0. 3~3mol%含烷基側(cè)鏈脂肪族二酸殘基A3與二羥基化合物殘基B組成的含 烷基側(cè)鏈脂肪族聚酯單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯，其特征在于，所述含烷基側(cè) 鏈脂肪族二酸殘基A3具有如下結(jié)構(gòu)：
其中R1為碳原子數(shù)為4~12的烷基，心中含有碳原子數(shù)不超過2的支鏈，R1中含有0~1個(gè) 碳碳雙鍵，碳碳雙鍵在R1的任何位置；nl為0~9的整數(shù)，n2為0~9的整數(shù)，且0彡nl+n2彡9。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯，其特征在于，所述芳香族二 酸殘基Al選自對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、精對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸殘 基中的一種或者兩種以上的混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯，其特征在于，所述線性脂肪 族二酸殘基A2選自含有3~10個(gè)碳原子的直鏈二元酸殘基，優(yōu)選為丙二酸、丁二酸、戊二酸、 己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸中的一種或者兩種以上殘基的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯，其特征在于，所述二羥基化 合物殘基B選自C2~C8的烷基二醇?xì)埢瑑?yōu)選為乙二醇、1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、1，5-戊 二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇中的一種或者兩種以上殘基的混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯，其特征在于，所述生物降解 脂肪族-芳香族共聚酯的無規(guī)度r為0. 8~1. 2,所述無規(guī)度是通過1H NMR測試結(jié)果計(jì)算得 到。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯，其特征在于，所述生物降解 脂肪族_芳香族共聚酯的特性粘度為I. 2~1. 4dL/g，所述特性粘度參照GB/T1632. 5-2008測 得，測試溫度為25°C，溶劑為苯酚/鄰二氯苯（60/40, wt/wt)，共聚酯的濃度為0. 5g/100mL， 用烏氏粘度計(jì)測得。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯，其特征在于，所述生物降 解脂肪族-芳香族共聚酯的烙體質(zhì)量流動(dòng)速率為l~6g/10min，所述烙體質(zhì)量流動(dòng)速率參照 GB/T 3682-2000 測得，溫度為 190〇C，負(fù)荷為 2. 16Kg。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯，其特征在于，所述生物降解 脂肪族-芳香族共聚酯的熔點(diǎn)為115°C~150°C ;所述熔點(diǎn)參照GB/T 19466. 3-2004測得。
10. 如權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯在農(nóng)用地膜行業(yè)中 的應(yīng)用。
【文檔編號】C08G63/685GK104497293SQ201410711824
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】趙巍, 焦建, 葉丹瀅, 苑仁旭, 熊凱, 鐘宇科, 徐依斌, 吳水珠 申請人:金發(fā)科技股份有限公司